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非平稳大气紊流对弹性飞行器的影响

飞行力学 1996年第4期14卷 8-13页

作者：祝小平陈士橹周洲西北工业大学

提出了采用复模态分析方法研究非平稳大气紊流对弹性飞行器的影响。首先给出了非平稳随机大气紊流模型；然后提出了弹性飞行器对非平稳随机大气紊流激励的复模态分析方法，该方法把复杂的随机动力响应计算问题转化为复代数运算问题，为... 详细信息

提出了采用复模态分析方法研究非平稳大气紊流对弹性飞行器的影响。首先给出了非平稳随机大气紊流模型；然后提出了弹性飞行器对非平稳随机大气紊流激励的复模态分析方法，该方法把复杂的随机动力响应计算问题转化为复代数运算问题，为研究飞行器对随机大气紊流的响应开辟了新的途径；最后以某型地一空导弹为例，计算其对非平稳随机大气紊流的响应，从而说明非平稳随机大气紊流对弹性飞行器的影响．

关键词：非平稳随机大气紊流弹性飞行器复模态分析

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基于左手材料的翼面隐身结构设计及优化

航空学报 2014年第12期35卷 3331-3340页

作者：徐含乐祝小平周洲任武西北工业大学无人机特种技术重点实验室陕西西安710072 西安航天动力研究所陕西西安710100

翼面隐身结构能同时满足飞行器机翼气动、结构和隐身的要求,但在空间有限的机翼中应用时,由于结构特点使其隐身效果受到限制。为了解决该问题,在传统隐身结构中加入左手材料(LHM)进行改进。首先选取一种典型的LHM,从隐身设计角度出发,... 详细信息

翼面隐身结构能同时满足飞行器机翼气动、结构和隐身的要求,但在空间有限的机翼中应用时,由于结构特点使其隐身效果受到限制。为了解决该问题,在传统隐身结构中加入左手材料(LHM)进行改进。首先选取一种典型的LHM,从隐身设计角度出发,利用其雷达散射截面(RCS)计算不同入射角度下的后向吸收率,对其电磁特性进行研究。然后根据LHM的电磁特性,将其应用于翼面隐身结构,在相同的RCS减缩效果下,应用LHM可有效降低隐身结构体积。最后,为了进一步提高隐身效果,提出一种夹芯型LHM翼面隐身结构,并对该隐身结构中的结构参数利用代理模型进行优化。研究结果表明,相较金属翼面段RCS降低了15dB以上,较相同结构的翼面隐身结构RCS降低了10dB以上。

关键词：左手材料隐身结构优化 RCS 代理模型

通信拓扑变化条件下多无人机同时到达控制策略

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西北工业大学学报 2018年第3期36卷 565-570页

作者：谭雁英薛亮张艳宁祝小平西北工业大学航天学院精确制导与控制研究所陕西西安710072 中国人民解放军31670部队宁夏银川750027 西北工业大学计算机学院陕西西安710129 西北工业大学无人机所陕西西安710065

针对战场环境中无人机多机成员通信链路局部时断时续情形,并基于一致性算法有向生成树最弱通信连通条件,设计了无人机多机通信拓扑包含有向生成树/子树的判别策略、以及重新包含有向生成树的通信链路最小变更方案的获取策略;研究选取预... 详细信息

针对战场环境中无人机多机成员通信链路局部时断时续情形,并基于一致性算法有向生成树最弱通信连通条件,设计了无人机多机通信拓扑包含有向生成树/子树的判别策略、以及重新包含有向生成树的通信链路最小变更方案的获取策略;研究选取预计到达时间(ETA)为协调变量,基于一致性算法控制无人机成员或其成员子集实现同时到达;提出设置虚拟子目标点的一致性控制策略,实现多无人机空中聚集飞行和同时到达,以提高作战生存力,并且避免多无人机飞行间距超出相互通信作用范围;通过仿真与分析,验证了上述策略的有效性。

关键词：多无人机同时到达一致性算法网络通信拓扑策略

基于纵向直接力控制的飞翼布局无人机紊流减缓

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西北工业大学学报 2014年第5期32卷 675-681页

作者：张波祝小平周洲徐明兴西北工业大学无人机特种技术重点实验室陕西西安710072 西北工业大学无人机所陕西西安710072

飞翼布局无人机在大气紊流中飞行会受到较大的紊流载荷,而受限于自身构型和舵面配置,无法采用传统控制方案进行紊流载荷减缓。分析了飞翼布局无人机的舵面气动特性,提出一种多组舵面配合产生纵向直接控制力的垂直紊流减缓方案,并采用自... 详细信息

飞翼布局无人机在大气紊流中飞行会受到较大的紊流载荷,而受限于自身构型和舵面配置,无法采用传统控制方案进行紊流载荷减缓。分析了飞翼布局无人机的舵面气动特性,提出一种多组舵面配合产生纵向直接控制力的垂直紊流减缓方案,并采用自抗扰控制技术设计了非线性控制器,在线估计系统误差和紊流扰动,并进行补偿控制。仿真结果表明:飞翼布局无人机采用直接力控制方案,并加入该非线性控制器后,能显著减缓在大气紊流中飞行中的法向过载,同时保证姿态和航迹稳定。

关键词：无人机飞翼布局直接力控制紊流减缓自抗扰控制非线性控制

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基于影响函数控制的结构动网格生成方法

西北工业大学学报 2011年第6期29卷 887-891页

作者：龚军锋祝小平周洲刘斌西北工业大学航空学院陕西西安710072 西北工业大学无人机研究所陕西西安710065 西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室陕西西安710065

在静态结构网格的基础上,根据流场边界的运动提出了一种新的结构网格变形技术。通过影响函数的作用,将运动边界的信息向周围的网格传递,流场中的网格节点通过影响函数获取移动变形信息,构建出新的网格。相对于弹性网格变形方法,影响函... 详细信息

在静态结构网格的基础上,根据流场边界的运动提出了一种新的结构网格变形技术。通过影响函数的作用,将运动边界的信息向周围的网格传递,流场中的网格节点通过影响函数获取移动变形信息,构建出新的网格。相对于弹性网格变形方法,影响函数控制方法具有更强的网格变形能力和更好的网格质量。该方法能够满足生成贴体的粘性动网格,适用于Navier-Stokes方程。耦合Navier-Stokes方程与强迫运动方程,数值模拟了NACA0012翼型做强迫俯仰振荡(AGARD-CT1)的粘性动态流场。计算结果与试验值的对比,表明了该方法的有效性。

关键词：结构动网格影响函数移动边界变形 Navier—Stokes方程

雷达/红外双模制导系统中目标跟踪信息辨别技术(英文)

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2007年第3期24卷 245-249页

作者：杨俊鹏祝小平西北工业大学航天学院陕西西安710072

双模导引头为制导系统提供的目标信息存在很大的不确定性,辨别目标跟踪信息的有效性是双模制导系统中的关键环节。为此本文提出了将描述跟踪目标信息不确定性的模糊推理规则转化为神经网络的方法,解决了常规模糊逻辑推理系统处理导引头... 详细信息

双模导引头为制导系统提供的目标信息存在很大的不确定性,辨别目标跟踪信息的有效性是双模制导系统中的关键环节。为此本文提出了将描述跟踪目标信息不确定性的模糊推理规则转化为神经网络的方法,解决了常规模糊逻辑推理系统处理导引头跟踪信息耗时长的问题。试验结果表明,该方法能实现对导引头目标跟踪信息的快速、准确判别,故满足了雷达/红外双模制导系统的要求。

关键词：双模制导系统置信度信息辨别

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动基座近舰面流场数值模拟

航空学报 2018年第12期39卷 26-39页

作者：李旭祝小平周洲郭佳豪西北工业大学航空学院西安710072 西北工业大学无人机特种技术重点实验室西安710065

航母尾迹流场对舰载机的着舰有较大影响,所以需要对其流场特点进行研究,分析不同状态下舰载机气动特性的变化。采用嵌套网格技术对航母处于垂荡状态下无人机的着舰进行了模拟。首先,利用SFS2舰船进行数值计算,验证了舰船流场的数值模拟... 详细信息

航母尾迹流场对舰载机的着舰有较大影响,所以需要对其流场特点进行研究,分析不同状态下舰载机气动特性的变化。采用嵌套网格技术对航母处于垂荡状态下无人机的着舰进行了模拟。首先,利用SFS2舰船进行数值计算,验证了舰船流场的数值模拟方法。然后,对比了单独无人机定常与非定常计算结果,表明所建立的嵌套网格适用于无人机流场的模拟。接着,对航母单相流和两相流的流场结果进行了分析,结果显示甲板下方的流动对甲板上方流场没有大的影响。因此,忽略了水的影响只对航母在空气流场中的特性进行研究,结果表明航母尾迹非定常特性明显,静止航母下滑轨迹上的速度均处于周期性波动状态,且波动幅值随着远离航母而逐渐衰减;而在垂荡情况下航母尾迹变得更加紊乱,水平方向速度波动的周期性减弱,但垂向速度的波动幅值进一步增大。对于静止航母,无人机在不同时刻着舰气动特性的变化也存在差异;当航母处于垂荡状态时,无人机的升力和俯仰力矩在短时间内会有更大的波动。

关键词：舰船尾迹嵌套网格垂荡非定常气动力着舰

快速super twisting算法及其在飞翼布局无人机姿态控制上的应用

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控制与决策 2016年第1期31卷 143-148页

作者：谭健周洲祝小平许晓平西北工业大学无人机特种技术重点实验室西安710072 西北工业大学无人机研究所西安710065

通过在super twisting算法中增加线性项,提出一种快速super twisting算法,并采用Lyapunov方法证明了受扰快速super twisting算法具有比受扰super twisting算法更优良的收敛特性.将该算法应用于存在干扰的飞翼布局无人机姿态控制,设计快... 详细信息

通过在super twisting算法中增加线性项,提出一种快速super twisting算法,并采用Lyapunov方法证明了受扰快速super twisting算法具有比受扰super twisting算法更优良的收敛特性.将该算法应用于存在干扰的飞翼布局无人机姿态控制,设计快速super twisting观测器以实现对干扰的快速估计和补偿.仿真结果表明,在相同的控制器参数下,相比super twisting观测器,快速super twisting观测器的收敛速度更快,可提高姿态控制系统的鲁棒性.

关键词：飞翼布局无人机 super-twisting算法快速super-twisting算法干扰观测器

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一种基于改进高斯滤波器的水平集停止项函数

宇航学报 2008年第5期29卷 1652-1655,1661页

作者：朱冰祝小平余瑞星西北工业大学航天学院西安710072 西北工业大学365所西安710065

水平集算法为了克服噪声对其演化过程的影响,通常在速度停止项中使用高斯滤波器。但高斯滤波器在滤除噪声的同时也模糊了图像的边缘,而水平集是一种以边缘力为演化动力的算法,因此以模糊图像的边缘力为演化动力通常使传统水平集算法产... 详细信息

水平集算法为了克服噪声对其演化过程的影响,通常在速度停止项中使用高斯滤波器。但高斯滤波器在滤除噪声的同时也模糊了图像的边缘,而水平集是一种以边缘力为演化动力的算法,因此以模糊图像的边缘力为演化动力通常使传统水平集算法产生错误的分割结果。为此,对水平集函数的速度停止项进行了改进。首先,改进后的速度停止项函数使用一种新的高斯滤波器,该滤波器通过在x和y方向上选用不同的高斯尺度,从而使滤波器在去噪时较好地保留图像边缘等重要信息。接着,对新高斯滤波器长轴和短轴的尺度估计方法进行了研究。最后,再将本文的速度停止项带入到水平集演化方程中,对图像进行演化运算。实验结果表明,采用此方法能够使水平集方法获取更好的分割结果。

关键词：水平集改进的高斯滤波器速度停止项图像分割